Plass søppel er et økende problem. I flere tiår har vi sendt satellitter i bane rundt jorden. Noen av dem går i bane rundt og brenner opp i jordens atmosfære, eller krasjer i overflaten. Men det meste av det vi sender inn i bane er fremdeles der oppe.
Dette blir et akutt problem når årene går, og vi lanserer mer og mer maskinvare i bane. Siden den aller første satellitten - Sputnik 1 - ble skutt inn i bane i 1957, har over 8000 satellitter ben plassert i bane. Fra og med 2018 er anslagsvis 4900 fremdeles i bane. Rundt 3000 av disse er ikke i drift. De er plass søppel. Risikoen for kollisjon vokser, og forskere jobber med løsninger. Problemet vil forverre seg over tid, ettersom kollisjoner mellom gjenstander skaper flere deler av avfall som må håndteres.
Det er to klassifisering av systemer for fjerning av romskrot: kontaktmetoder og kontaktløse metoder. Kontaktmetoder inkluderer robotarmer, tethers og garn. Kontaktløse metoder inkluderer lasere og ionebjelker. Så langt har de kontaktløse metodene vist seg å være mer pålitelige. Et team fra Tohoku University i Sendai City, Japan, og deres kolleger ved det australske nasjonale universitetet, utvikler en unik kontaktløs metode som kalles ion beam herde kontaktløs metode.
Det er to problemer med å rette ionebjelker mot romskrot og lede den mot Jorden. Motstyrken skyver satellitten ut av posisjon. Det andre problemet er massen til selve søppelområdet. Det krever mye kraft å rette det ufarlig mot Jorden.
Forskere er fokusert på satellitter i Low Earth Orbit for å starte. Disse objektene har en tendens til å være i området fra 1 til 2 tonn. I følge studien vil det ta rundt 80 til 150 dager å gjenopprette gjenstander i dette masseområdet. Å utvikle, bygge og sette i gang en satellitt som er kraftig nok til å gjøre dette, med to separate thrustere, er vanskelig og dyrt.
"Hvis fjerning av rusk kan utføres av et enkelt fremdriftssystem med høy effekt, vil det være av betydelig bruk for fremtidig romaktivitet." - Førsteamanuensis Kazunori Takahashi, Tohoku University, Japan.
Det japansk-australske teamet utvikler et system som løser disse problemene med en unik toveis plasmastråleordning. De to bjelkene kan motvirke hverandre, med den ene holder hyrdesatellitten på plass, og den andre leder søppelet mot Jorden. En enkelt strømkilde driver de to bjelkene, og satellitten sikter bjelkene etter behov.
"Hvis fjerning av rusk kan utføres av et enkelt kraftkraft fremdriftssystem, vil det være av betydelig bruk for fremtidig romaktivitet," sa førsteamanuensis Kazunori Takahashi fra Tohoku University i Japan, som leder forskning på ny teknologi for å fjerne plass rusk i samarbeid med kolleger ved Australian National University.
Lab-tester har tydelig vist at en helicon-plasma-thruster kan fjerne romrester med et enkelt fremdriftssystem. Laboratorieforsøkene, magnetfeltene og gassinjeksjoner kontrollerer plasmalommene fra den enkle plasmastrusteren. Laboratorietester målte kraften som ble anvendt på det simulerte romskrap. Systemet brukte den nøyaktige mengden motkraft på satellitten for å holde den på plass. Systemet fungerer i tre forskjellige moduser: satellittakselerasjon, satellitt retardasjon og fjerning av rusk.
"Helicon plasma-thrusteren er et elektrodeløst system, som gjør at den kan utføre lange operasjoner utført på et høyt effektnivå." sier Takahashi, "Denne oppdagelsen er betydelig forskjellig fra eksisterende løsninger og vil gi et betydelig bidrag til fremtidig bærekraftig menneskelig aktivitet i verdensrommet."
- Tohoku University Press Release: Plasma Thruster: New Space Debris Removal Technology
- Research Paper på Nature.com: Demonstrerer en ny teknologi for fjerning av romrester ved hjelp av en toveis plasmastruster
- Wikipedia-oppføring: Satellitt
